เปียโนผลไม้ด่วนพร้อม MIDI: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

นี่คือเปียโนแบบ capacitive-touch ที่เรียบง่ายจริงๆ แตะผลไม้ กระป๋องโซดา ขวดน้ำ แถบอลูมิเนียมฟอยล์ ฯลฯ แล้วคุณจะได้เพลงเปียโนโพลีโฟนิกจากคอมพิวเตอร์ของคุณ เมื่อเขียนซอฟต์แวร์แล้ว โปรเจ็กต์ไม่ควรใช้เวลามากกว่า 10 นาทีในการรวบรวมเวอร์ชัน Arduino

คุณต้องการ:

• Arduino (Mega สำหรับ 8 ปุ่ม, Uno สำหรับ 6 ปุ่ม) หรือบอร์ด STM32F103C8 เม็ดสีดำ ($ 2 ใน Aliexpress) พร้อมตัวแปลง UART-to-USB (เช่น Arduino หรือ CH340)
• สาย USB
• ฟอยล์อลูมิเนียมบางส่วน
• คลิปทดสอบในอุดมคติ แต่จัมเปอร์และคลิปหนีบกระดาษจะทำ (แนวคิดจากที่นี่)
• ผลไม้ หรือแป้งเด็ก หรือแผ่นกระดาษที่มีบริเวณที่ระบายสีด้วยดินสอ
• คอมพิวเตอร์.

ไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติม เนื่องจากใช้โค้ดจากไลบรารี ADCTouch ที่ยอดเยี่ยมของ martin2250 และ Arduino จะส่งคำสั่ง MIDI ผ่านซีเรียลไปยังคอมพิวเตอร์ การเล่นเสียงของ Arduino ทำได้โดยใช้สคริปต์ python ที่รวมอยู่ในคอมพิวเตอร์

หากคุณใช้บอร์ดพัฒนา STM32F103C8 จะยิ่งดียิ่งขึ้นไปอีก: เปียโนจะกลายเป็นคอนโทรลเลอร์ USB MIDI ตัวจริงโดยไม่จำเป็นต้องใช้ชุดเสียงกลางแบบไม่มีขน

หมายเหตุ: เพื่อป้องกันความเสียหายต่อ Arduino/STM32F1 จากไฟฟ้าสถิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวันที่อากาศแห้งหรือบนพรม ฉันขอแนะนำว่าอย่าสัมผัสอะลูมิเนียมฟอยล์หรือคลิปทดสอบขณะอุปกรณ์ทำงาน ให้สัมผัสผลไม้ แป้งเด็กเล่น ฯลฯ ซึ่งความต้านทานควรให้การป้องกัน ESD บางอย่างแทน

ขั้นตอนที่ 1: Arduino Libraries

ใน Arduino IDE ให้เลือก Sketch | รวมห้องสมุด | ผู้จัดการห้องสมุด. ค้นหา ADCTouchSensor ของฉัน ติดตั้งห้องสมุด

จากนั้นเลือกไฟล์ | ตัวอย่าง | ADCTouchSensor | เปียโนคาปาซิทีฟ

หากคุณมี Arduino ให้เสียบ Arduino ของคุณเข้ากับพอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์และอัปโหลดภาพสเก็ตช์ CapacitivePiano ไปยัง Uno หรือ Mega ของคุณ ภาพสเก็ตช์จะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ตอนุกรม USB โดยระบุว่าเซ็นเซอร์ capacitive 8 (Mega) หรือ 6 (Uno) ตัวใดถูกทริกเกอร์

หากคุณมี STM32F103C8 ให้ติดตั้ง bootloader ก่อนและตั้งค่า Arduino IDE สำหรับมัน (ด้วยสาขาของฉันของสาขา addMidiHID) โดยทำตามสามขั้นตอนแรกที่นี่ จากนั้นกลับไปที่ Library Manager และค้นหาไลบรารี USBHID_stm32f1 ของฉัน ติดตั้งเลย

ขั้นตอนที่ 2: แนบลูกค้าเป้าหมายกับคีย์เปียโน

เรียกใช้สายไฟจากพิน A0-A7 (A0-A5 บน Uno) บน Arduino หรือ STM32F103C8 ของคุณกับสิ่งที่คุณต้องการใช้เป็นคีย์เปียโน ตัวอย่างเช่น ฉันใช้จัมเปอร์ที่มีคลิปจระเข้หรือคลิปทดสอบกับชิ้นส่วนของอลูมิเนียมฟอยล์ โดยแต่ละอันใส่โซดาหรือส้มเป็นกุญแจ อลูมิเนียมฟอยล์สามารถใช้เป็นกุญแจได้โดยตรง หรือจะติดลวดเข้ากับผลไม้ ผัก หรือแป้งโดว์ก็ได้

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งซอฟต์แวร์: ตัวเลือก A: Arduino และ Hairless MIDI ไปยัง Serial Bridge

คุณสามารถดาวน์โหลดและติดตั้ง Hairless MIDI ไปยัง Serial Bridge (Win/OSX/Linux) เพื่อเชื่อมโยงเอาท์พุต USB-serial ของ Arduino กับซอฟต์แวร์ซินธิไซเซอร์ของคอมพิวเตอร์ของคุณ

หากคุณมี Windows 7 หรือใหม่กว่า คุณสามารถใช้ Microsoft Wavetable GS Synth ในตัว คุณเพียงแค่ต้องติดตั้งแบบไม่มีขน ซอฟต์แวร์เล่นอื่นบางตัวจะต้องใช้ loopMIDI

ในระบบอื่น คุณอาจต้องใช้ซินธิไซเซอร์ MIDI เช่น VirtualMidiSynth หรือ Garageband คุณยังสามารถใช้ VirtualMidiSynth บน Windows ได้หากต้องการ

ขั้นตอนที่ 4: ติดตั้งซอฟต์แวร์: ตัวเลือก B: Arduino และ Python

คุณยังสามารถใช้สคริปต์ Python แบบง่ายที่รวมไว้ซึ่งเล่นโน้ต MIDI ได้

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ติดตั้ง Python บนคอมพิวเตอร์ของคุณ 2.7 หรือ 3.x ก็ได้

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ติดตั้งแพ็คเกจ pygame Python ถ้าไม่เรียกใช้สิ่งนี้จาก commandline:

python -m pip ติดตั้ง pygame

ค้นหาที่อยู่พอร์ตอนุกรมของ Arduino ของคุณ Arduino IDE ของคุณจะมีพอร์ตอนุกรมอยู่ในเครื่องมือ | ท่าเรือ.

ในแพ็คเกจ CapacitivePiano ที่คุณดาวน์โหลด คุณจะพบสคริปต์ music.py ที่เป็นฝั่ง PC ของโปรเจ็กต์

ขั้นตอนที่ 5: ติดตั้งซอฟต์แวร์: ตัวเลือก C: STM32F103C และซอฟต์แวร์ MIDI Synthesizer

หากคุณมี STM32F103C คุณสามารถใช้ซอฟต์แวร์ใดๆ ที่ทำงานร่วมกับตัวควบคุมแป้นพิมพ์ MIDI ได้

บนคอมพิวเตอร์ ฉันใช้ Virtual MIDI Piano Keyboard (VMPK) เมื่อเสียบปลั๊ก STM32F103C แล้ว ให้เลือกแก้ไข | การเชื่อมต่อ MIDI | ป้อนการเชื่อมต่อ MIDI จากนั้นเลือก Maple MIDI หรือ Diro Synth

บนอุปกรณ์ Android ฉันใช้สำเร็จ (ด้วยสาย USB OTG) Common Analog Synthesizer และ Synth DX7 Piano

ขั้นตอนที่ 6: เล่น

เสียบ Arduino กับภาพสเก็ตช์ CapacitivePiano เข้ากับคอมพิวเตอร์ ห้ามสัมผัส "ปุ่ม" ใดๆ จนกว่าจะมีไฟ LED แสดงการทำงานเท่านั้น เพื่อให้ปรับเทียบปุ่ม capacitive

สำหรับตัวเลือกแบบไม่มีขน ให้เรียกใช้บริดจ์ MIDI แบบไม่มีขน เลือกพอร์ตอนุกรมจากรายการดรอปดาวน์ จากนั้นเลือกซินธิไซเซอร์ บน Windows หากคุณเลือก Microsoft Wavetable GS Synth ทุกอย่างน่าจะใช้ได้

หากคุณต้องการใช้สคริปต์ Python แทน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณอยู่ในไดเร็กทอรีที่คุณมี piano.py และเรียกใช้:

python piano.py serialport

โดยที่ serialport คือพอร์ตอนุกรมจาก Arduino IDE (เช่น COMx บน Windows)

หากคุณใช้ STM32F103C8 ให้ใช้ซอฟต์แวร์ซินธิไซเซอร์ MIDI ที่คุณชื่นชอบบนคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์พกพา

ตอนนี้กดปุ่ม และสนุก!

แนวคิดการศึกษาสำหรับเด็กที่จะทดลองกับ:

• ทดลองกับสิ่งของต่างๆ บนแผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ และดูว่าอันไหนใช้ได้ผล และอันไหนใช้ไม่ได้ แล้วพูดถึงสาเหตุที่ใช้ไม่ได้ผล
• Playdough ทำงานได้ดีมาก (จากนั้นคุณไม่จำเป็นต้องใช้กระดาษฟอยล์และคลิปหนีบด้วยซ้ำ คุณเพียงแค่เสียบสายไฟเข้ากับ playdough เท่านั้น แม้ว่าจะดูเหมือนเป็นระเบิดก็ตาม!)
• คุณยังสามารถใช้กระดาษแผ่นหนึ่งและแรเงาในบริเวณที่มีดินสอ (ไม่จำเป็นต้องมืดมาก แต่การฟักแบบไขว้ก็ทำได้ดี) แล้วหนีบไว้
• คุณสามารถติดคลิปจระเข้กับสิ่งของที่เป็นโลหะขนาดใหญ่ เช่น ขอบกระดานไวท์บอร์ด และทำกุญแจขนาดยักษ์ได้
• การทดลองที่ต้องลองคือให้คนที่ตัวเล็กกว่าถือคลิปจระเข้ติดอยู่กับสายไฟเส้นใดเส้นหนึ่ง จากนั้นให้คนที่ใหญ่กว่าจับมือหรือไฮไฟว์กับคนตัวเล็ก และดูว่าลงทะเบียนหรือไม่ จากนั้นลองอีกครั้งโดยให้คนที่ใหญ่กว่าถือไว้และให้ตัวที่เล็กกว่าจับ

เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าหลังจากการเปลี่ยนแปลงของสิ่งที่แนบกับ Arduino แต่ละครั้ง คุณรีเซ็ต Arduino ไม่ว่าจะโดยการกดปุ่ม "รีเซ็ต" หรือโดยการเสียบการเชื่อมต่อ USB ใหม่ (แล้วเรียกใช้รหัสหลามอีกครั้ง เนื่องจากอาจเกิดปัญหาได้) เพื่อปรับเทียบเซ็นเซอร์ใหม่

หนึ่งสามารถพูดคุยเกี่ยวกับความจุไฟฟ้าและการตรวจจับ capacitive